張歡歡,王娟,李超
作者單位:1駐馬店市第一人民醫(yī)院新生兒重癥,河南 駐馬店463000;
2駐馬店市第四人民醫(yī)院醫(yī)務(wù)科,河南 駐馬店463000
支氣管哮喘是一種慢性氣道炎癥性疾病,發(fā)病機(jī)制涉及多種炎性細(xì)胞、炎性因子和炎性遞質(zhì)[1-2]。中國(guó)兒童哮喘的患病率呈上升趨勢(shì),尤其是年幼兒童[3-5]。2014 年全球哮喘防治創(chuàng)議指南提出了一種新的哮喘分型-肥胖型哮喘,該型病人臨床表現(xiàn)重、對(duì)常規(guī)哮喘治療藥物反應(yīng)差、病情控制不理想、生活質(zhì)量低下[6]。維生素D 受體(vitamin D receptor,VDR)基因位于12q13.11 號(hào)染色體上,包含11 個(gè)外顯子,其單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymor?phisms,SNP)與自身免疫性疾病、哮喘和肥胖癥密切相關(guān)[7-9]。本研究主要檢測(cè)維生素D 水平和VDR基因多態(tài)性與肥胖型哮喘發(fā)病的相關(guān)性,以期為肥胖型哮喘的預(yù)防和治療提供一定的理論基礎(chǔ)。
1.1 一般資料前瞻性分析2016 年10 月至2019年10 月在駐馬店市第一人民醫(yī)院小兒呼吸內(nèi)科收治的141例兒童哮喘病兒,均符合《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南(2016 年版)》[10],無(wú)其他過(guò)敏性疾病、心臟、腎臟和肝臟等主要器官的功能障礙。其中肥胖型哮喘45 例,男25 例,女20 例,年齡(7.2±1.5)歲。非肥胖型哮喘96 例,男57 例,女39 例,年齡(7.6±1.8)歲。收集同期來(lái)該院就診的健康兒童54 例作為對(duì)照組,男29 例,女25 例,年齡(7.4±1.8)歲。無(wú)哮喘家族史和個(gè)人過(guò)敏史。三組間性別(χ2=0.50,P=0.780),年齡(t=1.02,P=0.097)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求,病人近親屬簽署知情同意書(shū)。
1.2 炎性因子、25 羥維生素D[25-hydroxyvitaminD,25(OH)D]和肺功能檢測(cè)入院時(shí)抽取空腹肘靜脈血5 mL,4 mL 置于低溫(4 ℃)離心機(jī)中,1 500 r/min,離心15 min,吸取上層血清,至于EP 管中,放于?80 ℃超低溫冰箱中保存待用。剩余1 mL 為抽取DNA 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)所用。采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)檢測(cè),病人血清中白介素(IL)-4、IL-7、IL-10、IL-17、IL-33 和25(OH)D 的水平,具體的實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,ELISA 試劑盒購(gòu)于北京天根生化科技有限公司。所有病人接受肺功能檢測(cè)包括:第1 秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in 1 second,F(xiàn)EV1)、用力肺活量(forced vital capacity,F(xiàn)VC)、一秒率、呼氣流量峰值(peakexpira?toryflow,PEF)、殘氣量/肺活量(residual volume/total lung volume,RV/TLV)。
1.3 全血基因組DNA抽提及基因多態(tài)性檢測(cè)將保存的全血樣本,置于37 ℃水浴鍋中融化,按照美國(guó)Gentra公司提供的PUREGENE全血快速基因組DNA提取試劑盒中300μL全血提取基因組DNA的有機(jī)溶劑沉淀法進(jìn)行抽提基因組DNA。抽提的DNA溶解于100μL DNA水合液中,放置65 ℃水浴中1 h,然后檢測(cè)抽提基因組DNA的濃度和純度。通過(guò)Haploview軟件、文獻(xiàn)查閱等方法選擇VDR的SNP位點(diǎn)rs731236、rs1544410、rs1168271和rs2228570,PCR擴(kuò)增及延伸引物由Array Designer 軟件設(shè)計(jì),北京華大基因科技有限公司合成。rs731236正向引物5′-GGTGGGATTGAGCAGTGAG-3′,反向引物5′-CTTCTGGATC ATCTTGGCATA-3′,rs1544410正向引物5′-GAGGGAGGGAGGAAGGAA-3′,反向引物5′-CTG TAGCAATGAAATCAAACCA-3′,rs1168271正向引物5′-GTGTGTTGGACAGGCGGT-3′,反向引物5′-GCAGTGGTATCACCGGTCA-3′,rs2228570正向引物5′-GGCTCCGAAGGC ACTGTG-3′,反向引物5′-CATAGCATTGAAGTGAAAGCCA-3′。利用SNP基因分型檢測(cè)試劑盒(美國(guó)賽默飛世爾科技有限公司)檢測(cè)選取位點(diǎn)的基因多態(tài)性。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 21.0 軟件統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間的兩兩比較采用LSD 法,計(jì)數(shù)資料以百分率表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。肥胖型哮喘與SNP位點(diǎn)基因型的關(guān)聯(lián)采用logistic回歸模型進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)結(jié)果以?xún)?yōu)勢(shì)比(OR)和95% 置信區(qū)間(95%CI)的形式給出。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 比較三組兒童炎性因子、25(OH)D 水平肥胖型哮喘組外周血中炎性因子IL-4、IL-7、IL-10、IL-17 和IL-33 與對(duì)照組比較均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,肥胖型哮喘組外周血中25(OH)D 水平低于非肥胖型哮喘組和對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表1。
表1 三組兒童外周血中炎性因子和25(OH)D的檢測(cè)水平比較/± s
表1 三組兒童外周血中炎性因子和25(OH)D的檢測(cè)水平比較/± s
注:IL-4為白介素-4,IL-7為白介素-7,IL-10為白介素-10,L-17為白介素-17,L-33為白介素-33,25(OH)D為25羥維生素D。①與對(duì)照組比較,P<0.05。②與非肥胖型哮喘組比較,P<0.05。
組別對(duì)照組非肥胖型哮喘組肥胖型哮喘組F值P值25(OH)D/(μg/L)35.6±6.5 23.1±3.5①18.6±3.2①②53.41<0.001例數(shù)54 96 45 IL-4/(ng/L)11.4±2.1 42.7±6.3①40.3±4.7①460.12<0.001 IL-7/(ng/L)5.2±1.4 13.4±2.5①12.6±3.1①104.45<0.001 IL-10/(ng/L)17.6±2.7 5.6±1.8①5.2±1.5①355.10<0.001 IL-17/(ng/L)19.2±5.4 52.4±9.2①55.8±8.6①167.86<0.001 IL-33/(ng/L)61.2±10.6 142.6±14.2①139.3±15.2①535.88<0.001
2.2 比較三組兒童肺功能檢測(cè)結(jié)果三組間FEV1、FVC、一秒率、PEF和RV/TLV比較均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且肥胖型哮喘組FEV1、一秒率低于非肥胖型哮喘組和對(duì)照組,RV/TLV 高于非肥胖型哮喘組和對(duì)照組,F(xiàn)VC 和PEF 低于對(duì)照組(均P<0.05)。見(jiàn)表2。
表2 三組兒童肺功能檢測(cè)結(jié)果比較/± s
表2 三組兒童肺功能檢測(cè)結(jié)果比較/± s
注:FEV1為第1秒用力呼氣容積,F(xiàn)VC為用力肺活量,PEF為呼氣流量峰值,RV/TLV為殘氣量/肺活量。①與對(duì)照組比較,P<0.05。②與非肥胖型哮喘組比較,P<0.05。
組別對(duì)照組非肥胖型哮喘組肥胖型哮喘組F值P值RV/TLV/%34.5±5.6 46.3±11.4①56.2±10.2①②39.57<0.001例數(shù)54 96 45 FEV1/L 90.7±7.3 75.8±8.7①65.2±5.8①②66.90<0.001 FVC/L 86.5±10.5 56.5±8.1①50.3±79①123.54<0.001一秒率/%81.7±7.2 63.4±6.1①58.6±5.9①②43.88<0.001 PEF/(L/s)86.8±11.4 62.5±7.4①58.4±6.2①52.74<0.001
2.3 三組兒童不同基因位點(diǎn)基因型和等位基因頻率分布比較三組兒童rs2228570 位點(diǎn)AA、AG、GG基因型和A、G 基因頻率分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表3。
2.4 三組兒童VDR rs2228570 基因型多因素logis?tic回歸分析選擇表3中三組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的VDR rs2228570 基因型行l(wèi)ogistic 回歸分析,AA 為肥胖型哮喘的發(fā)生的危險(xiǎn)因素,GG 為肥胖型哮喘的發(fā)生的保護(hù)因素。見(jiàn)表4。
表3 三組兒童不同基因位點(diǎn)基因型和等位基因頻率分布比較
表4 三組兒童VDR rs2228570基因型多因素logistic回歸分析結(jié)果
兒童哮喘主要由白介素、白三烯、T 淋巴細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞引起的氣道炎癥反應(yīng)。在本研究中,非肥胖型哮喘組和肥胖型哮喘組與對(duì)照組相比IL-4、IL-7、IL-17和IL-33炎性因子的水平升高,IL-10的水平降低。IL-4、IL-7 和IL-17 可誘導(dǎo)炎性因子和趨化因子的表達(dá),IL-33 與其受體結(jié)合后可激活NF-κB和MAPK 信號(hào)通路,從而調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[11-12]。IL-10對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化有一定的調(diào)節(jié)作用,也可直接參與機(jī)體的炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答,為目前公認(rèn)的一種炎癥和免疫抑制因子[13]。非肥胖型哮喘組和肥胖型哮喘組間炎性因子水平卻無(wú)差異,炎性因子IL-4、IL-7、IL-17 和IL-33 和低水平的IL-10 在肥胖型哮喘兒童中監(jiān)測(cè)的臨床價(jià)值不大。在哮喘的發(fā)病過(guò)程中,長(zhǎng)期的炎癥刺激導(dǎo)致氣道高反應(yīng)性,使氣道痙攣狹窄[14-15]。在本研究中,肥胖型哮喘組的通氣測(cè)定指標(biāo)FEV1、FVC、一秒率和PEF 明顯低于非肥胖型哮喘組和對(duì)照組,肥胖型哮喘組肺容量檢測(cè)指標(biāo)RV/TLV 比值顯著高于非肥胖型哮喘組和對(duì)照組。因此,肥胖型哮喘組兒童氣道功能障礙和氣流受限較非肥胖型哮喘組嚴(yán)重。
25(OH)D 與糖蛋白配體結(jié)合后,激活細(xì)胞核內(nèi)的三磷酸腺苷信號(hào)通路傳導(dǎo),抑制炎性因子激活,減輕炎性因子對(duì)于支氣管平滑肌的影響,保護(hù)平滑肌細(xì)胞膜的完整性[16-17]。本研究中病人外周血中25(OH)D 的水平在肥胖型哮喘中的水平顯著低于非肥胖型哮喘組和對(duì)照組,對(duì)肥胖型哮喘的監(jiān)測(cè)可能具有一定的臨床意義。1,25-二羥基維生素D3通過(guò)抑制氣道炎癥過(guò)程中趨化因子的產(chǎn)生來(lái)減少氣道炎癥,氣道高反應(yīng)性和氣道重塑[18]。研究顯示,哮喘病人VDR FokI 基因中TT 基因型和T 等位基因攜帶者的頻率顯著高于對(duì)照組[19]。Rodrigues 等[20]研究顯示,哮喘兒童中ApaI的多態(tài)性等位基因(TT)似乎是哮喘的危險(xiǎn)因素,而超重的兒童中,BsmI 的多態(tài)性等位基因似乎是哮喘的危險(xiǎn)因素。在本研究中,肥胖型哮喘組VDR rs2228570位點(diǎn)AA 基因型為肥胖型哮喘的發(fā)生的危險(xiǎn)因素,GG 基因型為肥胖型哮喘的發(fā)生的保護(hù)因素。綜上所述,肥胖型哮喘中維生素D水平顯著降低,AA基因型為肥胖型哮喘的發(fā)生的危險(xiǎn)因素,GG 基因型為保護(hù)因素,為肥胖型哮喘的預(yù)防和治療提供新的方向。